JPH07151244A - 弁 - Google Patents
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- JPH07151244A JPH07151244A JP6246663A JP24666394A JPH07151244A JP H07151244 A JPH07151244 A JP H07151244A JP 6246663 A JP6246663 A JP 6246663A JP 24666394 A JP24666394 A JP 24666394A JP H07151244 A JPH07151244 A JP H07151244A
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
- F16K1/32—Details
- F16K1/54—Arrangements for modifying the way in which the rate of flow varies during the actuation of the valve
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Abstract
小さくできる弁を提供する。 【構成】 弁体14の端面6と相手部材1の貫通孔5の
開口範囲11とにより形成される弁11,14は、初期
開口断面変化のゆるやかな経過を得るため、貫通孔5へ
入り込む突起12を持つている。初期開口断面変化の経
過を更にゆるやかにするため、突起12と貫通孔5との
間で隙間ばめが行われ、この隙間ばめが突起12にある
凹所19又は貫通孔5により中断される。この凹所19
は例えば溝の形に形成され、かつ相手部材1と共に少な
くとも1つの傾斜制御縁を形成し、従つて弁と直列接続
される可変絞りを形成するように設けられている。
Description
の貫通孔の開口範囲とにより形成され、端面から貫通孔
へ入り込む突起が出ている弁に関する。
及び液体状の流体用に一般に用いられている。
れている構成を示す。なるべく円形の弁体2の端面6
は、相手部材1の貫通孔5の開口範囲4と共に弁2,4
を構成している。弁2,4は閉じた状態で示されてい
る。この状態で端面6は開口範囲4上に密に接してい
る。公知の適当なやり方で行われる弁体2の矢印で示す
開放行程sにより弁2,4が開かれ、弁体の逆方向の閉
鎖行程により開かれる。
を開放行程sの関数として線aで示す。弁断面Fは開放
行程sに比例する円筒面積である。従つて線aは直線で
ある。開放の始めから不変なこの直線の勾配のため、弁
2,4は小さい開放行程のsの範囲でもかなりの流体流
量を可能にする。このような望ましい特性曲線は若干の
使用事例にとつては不利である。このような事例は、例
えば流体流量又は流体圧力を精密に設定する制御回路に
弁2,4を使用しようとする場合に生ずる。
に設けることによつて、弁2,4が改良される。このよ
うな突起3は、図1に破線で示されている。この手段に
より、他の点では変らない条件で、図6の線bによる弁
断面Fの変化が得られる。この特性曲線は、小さい開放
行程sの範囲において、線aより著しく小さい勾配を持
ち、それにより初期流体流量を著しく減少し、従つて危
険な使用事例の運転特性を改善するか、又は危険な使用
事例における弁2,4の使用を可能にする。
の改良も満足できる運転特性の保証には不充分な使用事
例がある。
なつている課題は、このような弁を簡単な手段で改良し
て、弁体の小さい開放行程における流体流量従つて初期
流体流量を更に減少できるようにすることである。
本発明によれば、貫通孔又は突起が周回稜を持ち、突起
の周面又は貫通孔の包絡面にこの周回稜を隙間ばめで包
囲する案内範囲が形成され、突起又は貫通孔が端面から
離れるか又はこれに近づくように延びかつ端面との距離
の増大又は減少につれて断面を拡大する少なくとも1つ
の凹所を持ち、弁の閉じる際端面から見て凹所の少なく
とも一部分が周回稜の向こう側にあり、弁の開く際この
一部分が周回稜を少なくとも一部越えるか、又は周回稜
により少なくとも一部越えられるように、この凹所が設
けられている。
成は従属請求項に示されている。
5710号明細書に記載されているように制御の質に高
度の要求を課される電磁操作可能な弁装置を持つ制動装
置に使用される。
てある図面について、本発明を以下に説明する。
弁円板13に設けられている。相手部材1にある貫通孔
5へ入り込む突起12は端面6から出ている。弁体14
は、弁円板13及び突起12のほかに、弁心棒18を持
つている。弁体14は、既に述べた欧州特許出願公開第
305710号明細書に記載されている操作装置の上部
として使用される。
では、貫通孔5の開口を包囲して***する弁座11とし
て形成され、弁体14の端面6と共に弁11,14を構
成している。このような弁座は、しばしば貫通孔の開口
範囲として形成されるが、付加的に弁体の端面にも、又
はこの端面のみに形成される。なぜならば、弁座は弁の
密封性を改善し、所定の密封線又は密封面従つて所定の
大きさの弁座面を与えるからである。弁座又はこれと共
同作用する相手面は、弁の密封性を更に改善するため
に、しばしばエラストマから成つている。
対して平行に周回する周回稜15が形成されている。こ
の周回稜15は、図では突起12の後側に延びているの
で、破線で示されている。
れ、この案内範囲10が貫通孔5の周回稜15を隙間ば
めで貫通している。案内範囲10は、端面6から見て、
周回稜15から長さtにわたつて延びている。この長さ
tは、更に後述する作用の説明からわかるように、弁体
14の小さい開放行程sの範囲又は弁11,14の初期
開放範囲を規定する。長さtの向こう側で、突起12の
周面は案内範囲10より小さく、かつ任意に形成されて
いる。突起12は長さtの所で完全に終ることもでき
る。
所定の狭い半径方向間隙で貫通孔5の周回稜15内に軸
線方向に案内されていることを意味する。このような隙
間ばめは、例えば案内範囲10及び周回稜15の標準直
径をDとして、この標準直径の大きさに応じて、案内範
囲10の直径が標準直径Dより0.01D〜0.1Dだ
け小さく、周回稜15の直径が標準直径Dより0.01
D〜0.1Dだけ大きい場合に与えられる.
貫通孔5は上下に逆向きに続く2つの円錐台から成るよ
うに示され、これらの円錐台の交差線が周回稜15を形
成している.実際に構成される弁では、周回稜15はこ
のように明確には認められない。むしろ実際に構成され
る弁は、一般に貫通孔に、突起12の案内範囲10に対
して補完的な案内範囲を持つている。周回稜15に相当
する周回稜は、このような弁では、一般に貫通孔にある
案内範囲の実体的には殆ど認められない開口側境界線に
なる。
ている。この溝19の側面図は三角形であり、その頂点
は端面6に近い方にあり、その底辺は端面6から遠い方
の突起端部にある。この形状のため、溝19は凹所の典
型として端面6から離れるように延び、 端面6から
の距離の増大につれて拡大する断面を持つている。溝1
9は少なくとも長さtの所まで延びていなければならな
いが、実施例では製造を簡単にするため、端面6から遠
い方にある突起12の端部まで延びている.
体14を斜視図で示している。
の頂点が貫通孔5の周回稜15にちようど接するように
設けられている。
によつては生ずる弁体14の無効又は空の開放行程は考
慮しないものとする。このような開放行程は、弁11,
14の閉じる際起りかつ特に弁座11又は端面6の弾性
に帰因する変形の回復によつて生ずることがある。
おいて上からも下からも弁を通つて流れることができ
る.
的には2つの部分範囲に分けられる。弁11,14の第
1の部分範囲即ち小さい開放行程sの範囲又は初期開放
範囲は、0ないしtの開放行程に当てはまる.第2の部
分範囲即ち大きい開族行程sの範囲は、更に増大する開
族行程sにおいて第1の部分範囲に続く。
囲では、流体の流量を決定する弁断面Fは、貫通孔5の
周回稜15と案内範囲10との間に形成される環状間隙
の断面、及び溝19の利用可能な断面から構成される.
環状間隙の断面は望ましくないが、環状間隙内における
弁体14の動き易さのために周回稜15と案内範囲10
との間の隙間ばめはなくすことができないので、避けら
れない.しかしこの隙間ばめを最適化して、この断面を
できるだけ小さくせねばならない.これは例えば上述し
た寸法設定で達せられる.
5を越えると、溝19の断面が前述したように利用可能
になる.実施例におけるように周回稜15に接する頂点
の配置では、開放行程sの値0から溝19の断面が利用
される.この断面は最初のうち非常に小さい.開放行程
sの増大によるこの断面の拡大割合も、溝19の頂角又
はその半径方向奥行きの推移の適当な選択により小さ
い.従つて実施例は0とtとの間の開放行程sに対して
小さい弁断面を可能にする.
条件を同じとして、実施例が従来技の線a及びbに対し
て小さい開放行程sにおける弁断面Fのどんなに著しい
減少を可能にするかを概略的に示している.
sの範囲では、案内範囲10、周回稜15及び溝19に
よる弁断面Fの前述した決定は全く又は殆ど無効であ
る。この範囲における線cの経過は、長さtの向こう側
にある突起12の寸法設定に関係している。実施例で
は、第2の部分範囲における線cの経過が第1の部分範
囲における線cの経過に連続して続くように、この寸法
設定が行われる。しかし両方の部分範囲の間の不連続即
ち飛躍的な移行も可能である。
ように、この長さtを規定することも可能である。この
ような場合第2の部分範囲は全く生じない。開放行程s
の可能な範囲はしばしば弁体14用ストツパにより決定
される。
頂点の位置により、特に開放開始の際の弁断面Fの経過
を変えることが可能である。
4の閉じる際溝19の頂点が端面6の方へ寸法mだけ周
回稜15を越えている。この配置により、図6において
線cが線bへ近づき、従つて弁断面Fの曲線が大きい値
の方へずれる.
4の閉じる際溝19の頂点が、端面6から見て寸法pだ
け周回稜15の向こう側にある。この配置は、上述の説
明では不利とされた周回稜15と案内範囲10との間の
環状間隙の存在を利点となるように利用する.この配置
では、開放行程s=pまで弁断面Fとしてこの環状間隙
の断面のみが利用可能である.pないしtの開放行程s
に対してのみ、溝19が付加的な断面を利用可能にす
る.この配置により、図6に線dで示すように、弁1
1,14の特に緩慢な開放いわばクリープ開放が行われ
る。図6の線dは、0<s≦pの範囲で、弁断面Fとし
て環状間隙の一定な断面を示している。
側面の凸又は凹な湾曲によるか、又は開放行程sに対し
て直角な方向への溝奥行きの漸増又は漸減変化によつて
も変化される。
凹所が、端面6に対して傾斜する2つの互いに対向する
終端面33及び34として、端面6から遠い方にある突
起30の端部に形成されている。31で示す弁体の図示
した側面図において、終端面33及び34は屋根のよう
に延びている.この実施例では詳細には示してない突起
30の案内範囲の長さtは、貫通孔5にある周回稜15
を越える屋根の棟高さ又は頂点高さである。
る案内範囲に対して補完的で少なくとも長さtを持つ案
内範囲を持つている。
5の案内範囲と弁座11へ至る円錐台との間の移行稜で
ある。この実施例では、前の実施例の溝19の頂点が、
図において左及び石にあつて端面6に最も近い終端面3
3及び34の点に相当している.
するため、弁体31を斜視図で示している.
面33及び34のうち端面6に最も近い点が周回稜15
を越えると、開放行程sの増大につれて終端面33及び
34が、周回稜15と共に、前の実施例の溝19と原理
的に同じ弁断面F変化を行う.従つて図6の線cによる
特性曲線が望まれるか、又は線dによる特性曲線が望ま
れるかに応じて、弁11,31の閉じる際、終端面33
及び34のうち端面6に最も近い点が、端面6から見
て、周回稜15上又はこの周回稜15の向こう側に位置
することができる.前の実施例と同様に、弁断面Fの変
化曲線は終端面33及び34の凸又は凹な湾曲によつて
も変えられる。
持つ弁体31は、比較的少ない費用で製造される.従つ
て図4及び5による実施例は安価な解決策を示す.
り、一方の実施例について述べたことは、そのまま又は
適当な使用で、他方の実施例に適用される。
任意の適当な態様で構成することができる.例えばらせ
ん状に延びるか又は弁体の縦方向に延びる溝も使用さ
れ、その側面は三角形におけるように斜めに互いに近づ
く必要はなく、平行に延びることができる。安価な製造
を可能にするこのような場合、凹所の必要な断面拡大
は、開放行程に対して直角な方向における溝の奥行きに
より保証されねばならない。凹所を複数の溝によつても
形成することができる.図4及び5による実施例に示す
ように、面を持つ構成の場合、1つの面又は2つより多
い面によつても凹所を形成することができる.
力を生じないような数の凹所を設けて、突起に分布する
のがよい。横方向力は弁体を貫通孔に接触させ、それに
より弁体の容易な移動可能性を低下し、従つて弁の応答
に不利な影響を及ぼす。
け、案内範囲及び凹所を貫通孔の包絡面に設けることに
よつて、本発明が逆の形でも実施される.この場合案内
範囲は周回稜を隙間ばめで包囲する。更にこの場合凹所
は、弁体の端面へ近づくように延び、その断面は端面と
の距離の減少につれて拡大せねばならない。この場合弁
の閉じる際、凹所の少なくとも一部分が端面から見て、
周回稜のこちら側にあり、弁の開く際この部分が周回稜
により少なくとも一部越えられるように、凹所を設けね
ばならない.この図示しない実施例に対しては、図示し
た実施例について述べたことがすべて適用される。
囲は実施例及びそれに加えて述べた変形の可能性に限定
されず、特許請求の範囲に属する特徴を持つすべての構
成を含む.
Claims (3)
- 【請求項1】 弁体(14;31)の端面(6)と相手
部材(1)の貫通孔(5)の開口範囲(11)とにより
弁(11,14;11,31)が形成され、端面(6)
から貫通孔(5)へ入り込む突起(12;30)が出て
いるものにおいて、 a)貫通孔(5)が周回稜(15)を持ち、 b)突起(12;30)の周面に、この周回稜(15)
を隙間ばめで貫通する案内範囲(10)が形成され、 c)突起(12;30)が、端面(6)から離れるよう
に延びかつ端面(6)との距離の増大につれて断面を拡
大する少なくとも1つの凹所(19;33,34)を持
ち、 d)弁(11,14;11,31)の閉じる際端面
(6)から見て凹所(19;33,34)の少なくとも
一部分が周回稜(15)の向こう側にあり、弁(11,
14;11,31)の開く際凹所のこの一部分が周回稜
(15)を少なくとも一部越えるように、この凹所(1
9;33,34)が設けられていることを特徴とする、
弁. - 【請求項2】 弁体(14;31)の端面(6)と相手
部材(1)の貫通孔(5)の開口範囲(11)とにより
弁(11,14)が形成され、端面(6)から貫通孔
(5)へ入り込む突起(12)か出ているものにおい
て、 a)突起(12)が周回稜を持ち、 b)貫通孔(5)の包絡面に、この周回稜を隙間ばめで
包囲する案内範囲が形成され、 c)貫通孔(5)が、端面(6)へ近づくように延びか
つ端面(6)との距離の減少につれて断面を拡大する少
なくとも1つの凹所を持ち、 d)弁(11,14)の閉じる際端面(6)から見て凹
所の少なくとも一部分が周回稜の向こう側にあり、弁
(11,14)の開く際凹所のこの一部分が周回稜によ
り少なくとも一部越えられるように、この凹所が設けら
れていることを特徴とする、弁。 - 【請求項3】 凹所が互いに対向しかつ端面(6)に対
して傾斜する2つの終端面(33,34)として、端面
(6)から遠い側にある突起(30)の端部に形成され
ていることを特徴とする、請求項1に記載の弁。
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